摘要
由于非完整系统受非完整约束的限制,传统的非线性控制方法很难应用到非完整系统中,基于其巨大的理论价值和潜在的实际意义,越来越多的科研工作者开始探求研究非完整系统的新方法,迄今已获得大量丰富的研究成果.本文在已有的研究成果上加以拓展,得到了一些新的研究成果,具体工作如下: 1.一类含有未知参数的欠驱动系统的自适应跟踪控制问题. 本部分针对一类欠驱动运动系统的跟踪问题,结合运动学约束和动力学方程,基于多次分解子系统的方法构造Lyapunov函数,提出了一种新的跟踪控制器设计.在具有不确定参数的情况下,运用自适应方法和非奇异终端滑模控制方法对参数进行了修正,利用Barbalat引理证明了闭环系统所有信号全局一致有界,且系统的跟踪误差渐近趋于零,最后通过一个仿真实例验证了各种情形下所设计控制器的有效性和可行性. 2.一类较一般的欠驱动系统的有限时间自适应跟踪控制问题. 本部分将1中的欠驱动系统的自适应跟踪控制问题的相关结果推广到了更一般的欠驱动系统中.利用分解子系统和非奇异终端滑模控制的方法,研究了该类欠驱动系统的跟踪控制问题,最终得到了全局渐近收敛和有限时间收敛的控制律.仿真结果阐明了控制策略的可行性. 3.带有iISS逆动态的非完整链式系统的自适应输出反馈控制问题. 本部分主要研究了一类带有iISS逆动态的非完整链式系统的全局渐近调整问题.首先利用切换控制策略分两种情况对输出反馈控制器进行设计,其次运用不连续的input-state scaling变换,将原系统转化为更利于输出反馈控制器设计的新系统,然后采用降维状态观测器和backstepping方法得到了全局渐近收敛的自适应输出反馈控制器,最后通过一个仿真例子说明了控制算法的有效性.
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